История развития вспомогательных репродуктивных технологий кратко

Обновлено: 05.07.2024

Наука не стоит на месте, открытия совершаются во всех областях, значительно расширяя человеческие возможности. Справедливо это и в отношении сферы вспомогательных репродуктивных технологий, которая возникла всего несколько десятков лет назад. Но даже за это короткое время репродуктологи и эмбриологи научились совершать настоящие чудеса.

Что такое ЭКО

Экстракорпоральное оплодотворение – это метод лечения бесплодия, который включает в себя несколько этапов:

получение яйцеклеток из яичников женщины;
оплодотворение яйцеклетки вне организма женщины;
культивирование эмбрионов в условиях эмбриологической лаборатории;
трансфер (перенос) эмбриона в полость матки пациентки.

История развития ЭКО в мире

ЭКО как отдельная отрасль медицины существует недавно. Но мысль о том, что зарождение жизни на клеточном уровне возможно в лабораторных условиях, будоражила умы ученых многие сотни лет.

Конечно, появлению данного метода лечения способствовали многочисленные открытия научного мира:

в 1672 году в Нидерландах Ренье де Грааф открыл фолликулы в яичниках;
в 1677 году А. Левенгуком в Нидерландах были открыты мужские половые клетки – сперматозоиды;
в 1890 году в Англии доктор и профессор Вальтер Хиап перенес эмбрионы одной самки кролика другой с последующим рождением здорового потомства (прообраз суррогатного материнства);
в 1907 году в России профессор В.С. Груздев ввел яйцеклетки и сперматозоиды кроликов в яйцевод. Оплодотворилась только часть из них. На основании результатов Груздев сделал вывод о различной степени зрелости яйцеклеток и влиянии этого на процесс оплодотворения;
в 1930 году американскими учеными Г. Пинкусом и Дж. Яманом было успешно проведено оплодотворение яйцеклеток кролика вне организма животного (in vitro).

Photo by Anna Hecker on Unsplash

Как развивалось ЭКО в России

Первопроходцами и основоположниками ЭКО в России стали такие ученые, как профессор Б.В. Леонов, академик В.И. Кулаков, академик Л.В. Адамян.

С середины 2000-х годов в России начинают открываться центры ЭКО в других регионах и городах, успешно развиваясь и по настоящее время.

По данным Международного комитета по мониторингу вспомогательных репродуктивных технологий, по состоянию на 2014 год в мире родилось более 7 миллионов человек, зачатых с помощью ЭКО.

Развитие ВРТ на современном этапе

Вспомогательные репродуктивные технологии активно развиваются. То, о чем сложно было даже подумать лет 50 назад, на сегодняшний день стало рутинной практикой.

С развитием ВРТ для миллионов мужчин и женщин по всему миру открылись новые возможности сохранения фертильности.

Сейчас используется множество новейших технологий:

ИКСИ;
биопсия яичек и его придатков;
донорство половых клеток; ; ;
сохранение фертильности у пациентов с онкологическими заболеваниями путем криоконсервации половых клеток;
генетическое тестирование эмбрионов перед тем, как их переносят в полость матки (преимплантационное тестирование), на определение анеуплоидий (количества пар хромосом) и носительства генов определенных тяжелых заболеваний.

Продолжаются постоянные разработки и изучения новых методик, связанных с генетикой, которые способны повысить эффективность проводимого лечения.

Результативность проводимого лечения зависит от множества факторов, в первую очередь от возраста супружеской пары.

Доказано, что эффективность ЭКО снижается с увеличением возраста женщины. Связано это прежде всего со снижением количества и качества женских половых клеток.

Тенденция последних десятилетий к более позднему осуществлению репродуктивной функции привела к тому, что многие супружеские пары обращаются за специализированной помощью уже в зрелом возрасте (для женщин он начинается с 36 лет). И это не может не сказаться на качестве биологического материала.

Преимплантационное генетическое тестирование

Учитывая специфичность вопросов, связанных с поздним деторождением, ученые взялись решать проблему, подключив генетические исследования.

В последнее десятилетие в рутинной практике репродуктологов и эмбриологов появилось преимплантационное генетическое тестирование эмбрионов. Данная процедура позволяет узнать генетический статус эмбриона, проверить его на предмет носительства определенных генов, связанных с тяжелыми заболеваниями.

Все это стало возможным благодаря совместной работе гинекологов-репродуктологов, эмбриологов и генетиков.

Биопсия яичка или его придатка

При тяжелых формах мужского бесплодия (когда по каким-либо причинам сперматозоиды в эякуляте не обнаруживаются), проводится биопсия яичек или их придатков с целью получения пригодных для дальнейшего использования половых клеток.

Это позволяет получить беременность со своим генетическим материалом, не прибегая к помощи донора.

Сохранение фертильности у пациентов с онкологическими заболеваниями

Вспомогательные репродуктивные технологии в последнее время активно стали применять с целью сохранения фертильности у пациенток с онкологическими заболеваниями (отрасль медицины, которая занимается этим вопросом, называется онкофертильностью).

Для сохранения репродуктивных функций разработаны специальные процедуры и методы лечения, предполагающие получение половых клеток (яйцеклеток либо сперматозоидов) с последующей их криоконсервацией перед началом противораковой терапии, которая может негативно, вплоть до полного уничтожения, повлиять на качество половых клеток.

Если у женщины есть половой партнер, с которым они в будущем планируют беременность, можно получить эмбрионы и оставить их на хранение в клинике репродукции.

На сегодняшний день стали активно применять в практике процедуру криоконсервации ткани яичников или ее трансплантацию с возможностью последующего использования.

Также в сфере онкофертильности полным ходом идут работы по изучению и внедрению в практику методов биопротезирования яичников. Суть метода заключается в создании каркасных структур, куда можно будет поместить свои собственные фолликулы (граафовы пузырьки, в которых развивается яйцеклетка) для их дальнейшего функционирования.

Резюмируя сказанное, хочу выразить восторг по поводу стремления научного мира помочь в таком желанном для миллионов людей чуде – рождении здоровых малышей.

Сфера ВРТ является одной из самых быстроразвивающихся в медицине и находится на передовой, компилируя последние открытия в самых разных областях: гинекологии, эндокринологии, урологии, генетике и многих других. Я совершенно уверена, что уже в ближайшее время мы с вами станем свидетелями новых чудес.

Сегодня активно и бурно развивается направление в медицине, называемое вспомогательными репродуктивными технологиями (ВРТ) или разные методы искусственного оплодотворения. И это неспроста, ведь еще тридцать-сорок лет назад бесплодие было приговором для многих супружеских пар и они могли лишь усыновить детей, лишившись радости рождения собственного в силу различных причин. Сегодня же в каждом городе функционируют клиники, проводящие процедуры ЭКО, ИКСИ и прочие, помогающие женщинам (и мужчинам, кстати, тоже), стать родителями. Давайте немного поговорим о проблемах этих технологий и методов, особенностях их применения и некоторых вопросах репродуктивной медицины.

Начало ВРТ

Первым в мире ребенком, зачатым вне организма женщины, стала девочка, которая сейчас уже сама давно и благополучно стала матерью. Мировая слава и окончательное научное признание с получением Нобелевской премии по медицине пришло к изобретателю данного метода только спустя долгие 32 года. Первым разработчиком этого метода был Патрик Кристофер Стептоу, но ученый скончался от рака легких еще в 1988 году, не дожив до получения своей высшей награды. А так как посмертно эту награду никому не вручают, ее удостоили другого, не менее выдающегося разработчика ЭКО и ВРТ, сэра Роберта Джеффри Эдвардса в возрасте 85-ти лет. Сегодня эти научные разработки активно и эффективно помогают миллионам бездетных пар обрести счастье родительства, хотя еще в середине прошлого века у них не было бы ни единого шанса.

Разработчики этих методов были уверены в том, что если половые клетки женщины и мужчины не могут самостоятельно встретиться, им просто необходимо помочь это сделать. Именно с этой идеей эти два ученых начали работать в лабораториях еще полвека с лишним назад. Ушли годы трудов и экспериментов, но результаты того стоили. Сегодня дети у многих пар рождаются при помощи ВРТ, и дарят своим родителям счастье, при этом такие дети никаким образом и совершенно ничем не отличаются от зачатых и рожденных естественными способами. Этот метод важен и нужен, ведь по статистике с проблемой бесплодия сегодня только в нашей стране сталкивается около 15-20% супружеских пар и партнеров.

Первые в мире!

Первые эксперименты по выполнению ВРТ различными методами были провальными, ученые испытывали бесконечную череду проб и ошибок, и ожидаемое ими чудо свершилось только по прошествии восемнадцати лет от начала работы по вопросам репродукции. Учеными была взята яйцеклетка у женщины, длительно и безуспешно лечившейся от бесплодия, и поместили ее в особое углубление на стеклянной лабораторной чашечке, поместив туда же сперматозоиды ее супруга. Образовавшийся в результате оплодотворения эмбрион с помощью специального зонда был введен в матку, где он успешно имплантировался и закрепился, а в результате затем он развился в полнее полноценного и нормального младенца. Так в 1978 году 25-го июля у четы Браунов в госпитале Олдхема на свет появилась девочка Луиза с весом в 2600 граммов. Эта девочка росла и развивалась вполне нормально, она выросла и вышла благополучно замуж, а потом, в декабре 2006 года сама, став мамой, уже без использования каких-либо вспомогательных репродуктивных технологий.

После нее была ее сестренка, Натали Браун, родившаяся в 1982 году и бывшая уже сороковым пробирочным ребенком. Эта же девушка Натали родила своего ребенка сама в 1999 году и стала самой первой из всех рожденных методом ЭКО детей, произведших на свет свое собственное дитя (причем, вполне обычным способом). В СССР самым первым и удачно проведенным ЭКО было рождение девочки Елены Донцовой, которая появилась на свет в стенах клиники Научного центра акушерства, гинекологии и перинатологии РАМН в далеком 1986 году. Эта женщина также выросла и развилась нормально, создала свою семью и в 2007 году нормально и без каких-либо проблем и технологий родила своего сына.

Сложностями в первых работах по ВРТ была необходимость перед непосредственно самим процессом оплодотворения, собрать от обоих партнеров половые клетки, чтобы их можно было оплодотворить в эмбрион. И если со сбором сперматозоидов никаких проблем, собственно, не возникает, то с процессом получения яйцеклеток было очень много сложностей и ученым пришлось существенно потрудиться, чтобы отладить процесс забора. На заре ВРТ, примерно тридцать лет назад, специалисты просто ожидали середины месячного цикла женщины, проводили ей прокол передней брюшной стенки при помощи лапароскопии и забирали у нее содержимое самого крупного, доминантного, зрелого фолликула внутри яичника. При подобной методике забора материала выявлялось очень много сложностей и минусов, так как далеко не все циклы дают созревание яйцеклетки, и не все зреющие яйцеклетки могли быть пригодны для процесса оплодотворения.

Поэтому, ученые стали думать и разрабатывать методы для того, чтобы подстегнуть организм к выработке яйцеклеток и их полноценному созреванию, женщинам стали применяться препараты, которые стимулировали созревание одновременно и параллельно нескольких яйцеклеток в яичниках за один репродуктивный цикл. Это давало больше исходных клеток и резко повышало количество шансов на успешное оплодотворение. И метод стимуляции применяют по сей день, но, тем не менее, единого и универсального протокола по стимуляции также на сегодня пока не имеется, специалисты разрабатывают для каждого конкретного случая свой набор методов и препаратов, и подход к процессу стимуляции яичников в каждом случае является индивидуальным, равно как и любой женский организм вообще индивидуален. Также ушло в прошлое и проведение лапароскопии для забора яйцеклеток в яичнике, сегодня ее уже не применяют. Теперь это делают специальным ультразвуковым инструментом для биопсии, его подводят к яичникам через влагалище, затем через матку и сквозь маточные трубы. Но, бывают случаи полной непроходимости обеих маточных труб, и тогда могут понадобиться и другие способы забора яйцеклеток, в том числе по показаниям – и лапароскопический.

Если не могут – их заставят

Далеко не все мужские сперматозоиды являются полноценными и активными, и не все они способны нормально оплодотворить яйцеклетку женщины. Даже если их смешать с яйцеклеткой женщины и в углублении оставить на сутки собираться с мыслями и проводить то, что от них ожидается. Иногда в спермальной жидкости будущего папочки может быть катастрофически мало собственных половых клеток и врачам просто не из чего выбирать подходящего кандидата. В таких случаях врачи могут прибегать к дополнительным методикам, которые они называют ИКСИ. Это проведение буквально ювелирной работы с помощью тончайшей иголки мужской генетический материал подсаживается сразу же внутрь самой яйцеклетки. Это помогает справляться даже с самыми тяжелыми и комбинированными видами бесплодия у пары. Яйцеклетку как бы оплодотворяют вручную, выбирая самого подходящего сперматозоида из имеющихся. При этом, что яйцеклетки, что сперматозоиды проходят строжайший генетический и качественный контроль, чтобы отобрать самые качественные и здоровые клетки.

Можно ли нам мальчика?

Врачами-репродуктологами процесс оплодотворения контролируется на всех этапах, от момента стимуляции яйцеклеток и забора семенной жидкости, до момента оплодотворения яйцеклетки и введения эмбриона в полость матки. Поэтому, врачи по определению знают, какой из сперматозоидов они вводят яйцеклетке, и значит, таким образом, они могут выбрать в принципе и пол ребенка. Но, стоит помнить, что во всем мире желательный выбор пола ребенка при проведении ЭКО строжайше запрещен, однако, тем не менее, без этого иногда просто нельзя обойтись, при наличии в семьях тяжелых генетических патологий, сцепленных с полом. Он передаются именно мальчикам или девочкам и тогда выбор уже совсем иной.

1677г. A. Leeuwenhoek с помощью сконструированного им микроскопа впервые исследовал сперму человека, обнаружил в ней сперматазоиды и связал с ними акт зачатия, полагая, что они представляют собой маленькие зародыши, а женщина рассматривалась лишь как вместилище.

1795г. - Hunter − первая искусственная инсеминация - ввод во влагалище женщины эякулята мужа, страдавшего гипоспадией. Несмотря на отсутствие знаний об овуляции и благоприятных днях зачатия процедура завершилась наступлением беременности.
XIX век - открытие гормонов и их роли в репродуктивной функции человека.

1827г. - K.E. von Baer – первое описание яйцеклетки млекопитающего.

1880г. - первая попытка оплодотворения яйцеклетки in vitro у млекопитающих (кроликов и морских свинок).

1891г. - Heape осуществил успешную трансплантацию (перенос эмбриона) от одной самки кролика другой с последующим рождением потомства.

1897г.- Груздев В.С. опубликовал статью, посвященную исследованиям по оплодотворению яйцеклетки, извлеченной из фолликулов крольчихи, которые он затем во взвеси со спермой переносил в яйцевод животного (прообраз ГИФТа) и сделал вывод, что полноценность оплодотворения связана со степенью зрелости яйцеклетки.

1926-1929гг. - открытие гонадотропной функции гипофиза Zondek B.

1920-1940 гг. - активное применение внутриматочной инсеминации нативной спермой мужа и спермой донора.

1930г. – G.Pincus-применение технологии, на которой основываются современные программы суррогатного материнства и перенос гамет в фаллопиевы трубы (ГИФТ).

1931г. – Devold и соавторы – идентификация молекул ФСГ и ЛГ.

1934г. - Красовская О.В. – оплодотворение яйцеклеток кролика in vitro.

1936г. - идентификация молекулы эстрадиола McCorqudall.

1952г. - разработаны критерии оценки фертильности спермы.

1959г. - оплодотворение яйцеклетки кролика – донора в культуре, перенос их в полость матки и получение потомства M.C. Chang.

1960г. - начало применения оперативной лапароскопии, в т.ч. с целью реконструктивных операций на маточных трубах. В последующем лапароскопия позволила получать яйцеклетки человека.

1963г. - начало применения кломифенцитрата с целью стимуляции овуляции у женщин с ановуляцией.

1966г. - Edwards установил, что созревание яйцеклетки in vitro происходит в течение 36-37 часов после пика ЛГ.

1968г. - эмбриолог Edwards и гинеколог Stepto разработали способ получения ооцитов из фолликулов во время лапароскопии. Работа над совершенствованием сред и условий культивирования гамет и эмбрионов.

1975г. - эмбриолог Edwards и гинеколог Stepto получили первую эктопическую беременность после ЭКО.

1978г. - получение хорионического гонадотропина из мочи жеребых кобыл.

1979г. - появление УЗИ.

1980г. - рождение первого ребенка после ЭКО в Австралии после 8 лет экспериментов(Carl Wood и Alex Lopata).

1981г. - рождение первого ребенка из пробирки в США.

1982г. - получение ХГ из мочи беременных женщин и чМГ из мочи женщин, находящихся в менопаузе.

1982г. - начало проведения процедуры ЭКО с использованием стимуляции овуляции. Сначала, с применением кломифена, затем комбинации кломифена с чМГ.

1983г. - первые роды после переноса размороженных эмбрионов, полученных in vitro.

1986г. - рождение в СССР первого ребенка из пробирки (лаборатория Леонова Б.В.).

1988г. - частота наступления беременности в лучших центрах около 40% в расчете на один перенос.

1989г. - первый случай успешной преимплантационной диагностики путем биопсии полярного тельца (Verlisky Yu).

1990г. - ограничение числа переносимых эмбрионов или редукции лишних.

1993г. - Palermo и Van Steirteghem сообщили о повышении успеха процедуры ЭКО после применения ИКСИ (интрацитоплазматическая инъекция сперматазоида).

1998г. - первый случай рождения клонированной овечки Долли, осуществленный Wilmut и коллегами (умерла в начале 2003 по причине преждевременного старения организма, т.к. была клонирована из клетки взрослого животного).

2003г. - здоровый жеребенок женского пола, названный Prometea, был рожден ее генетически идентичной матерью 28 мая. Это самое крупное достижение в области клонирования после клонирования мула ранее (в 2003г.).
Сезар Галли, директор Лаборатории Репродуктивных Технологий в Кремоне (Италия), с коллегами клонировал Prometea, соединив ядро клетки кожи, взятой от матери, с клеткой без ядра от другой лошади. Образовавшийся эмбрион подсадили в матку.

Когда пара хочет иметь детей, но в течение года без противозачаточных средств женщина не может забеременеть, необходимо обратиться к врачу. Если после лечения медицинскими и хирургическими методами не произошло зачатие, врач рекомендует более сложные процедуры — вспомогательные репродуктивные технологии (ВРТ).

История развития

Суть ВРТ и основные направления

Вспомогательные репродуктивные технологии — это процедуры, которые заключаются в обработке ооцитов и спермы вне организма матери, а в пробирке для успешного зачатия.
Принято выделять программы:

Искусственная инсеминация (ИИ);
Экстракорпоральное оплодотворение (ЭКО);
Внутриклеточная инъекция сперматозоида (ИКСИ);
Донорство яйцеклеток.

Только специалисты могут решить, какая программа подходит для каждого пациента, так как это зависит от различных факторов (степень бесплодия, показания, возраст). Именно они могут оказывать непосредственное влияние на шансы забеременеть. Репродуктивный потенциал обоих членов пары должен быть проанализирован и оценен. Методики потенциально оказывают значительное психологическое, эмоциональное, физическое и (в большинстве случаев) финансовое воздействие на пару.

Искусственная инсеминация

Для стимуляции яичников иногда используются гормоны, которые вводят со второго или третьего дня менструации. Мониторинг осуществляется с помощью обычного УЗИ. Это необходимо для определения числа фолликулов в каждом из яичников, чтобы выяснить точный момент инсеминации и для измерения толщины эндометрия.
После достижения размера фолликулов 16-18 мм, пациентке назначают укол человеческого гонадотропина хориона или ХГЧ, который необходимо вводить за 34-36 часов перед выполнением осеменения. Он вызывает овуляцию, то есть разрыв фолликулярной оболочки, позволяя яйцеклетке начать свой путь к фаллопиевым трубам.
Перед проведением осеменения, мужчина сдает сперму методом мастурбации или проводится хирургическая операция. Образец собирают в стерильный контейнер при жестких санитарно-гигиенических условиях. Мужчина должен воздерживаться от эякуляции в течение 2- 7 дней, не употреблять алкоголь, не посещать баню или сауну.
После очистки и выборки лучших сперматозоидов, их вводят женщине в полость матки специальным катетером. Пациентка должна отдохнуть в течение часа в положении лежа на спине.

Процедура не требует анестезии, так как является безболезненной. Через две недели женщина должна сдать анализ на ХГЧ, чтобы узнать, произошло зачатие или нет.

Гинеколог назначает пациентке контролируемую стимуляцию яичников посредством введения определенных гормонов. После созревания фолликулов за 34-36 часов вводится укол ХГЧ для вызова овуляции.
Процедура получения материала болезненная, поэтому женщина находится под местным наркозом. Во влагалище вводится тонкая игла, которая прокалывает яичники, чтобы добраться до фолликулов. С них извлекаются яйцеклетки. Манипуляция длится от 15 до 40 минут, в зависимости от количества folliculus ovaricus. Женщина может вернуться домой в тот же день.
Извлеченную фолликулярную жидкость направляют в лабораторию. Эмбриолог выявляет существующие яйцеклетки и помещает их с мужскими сперматозоидами. В течение 19 часов врач наблюдает за оплодотворением яйцеклеток.
Через 3-5 дней эмбрионы переносят в полость женской матки для дальнейшей имплантации.

ВРТ по методике эко — самый популярный способ зачатия для бесплодных пар в мире.

Внутриклеточная инъекция сперматозоида (ИКСИ) изначально создавалась на базе ЭКО. Все действия происходят как при ЭКО, только основное отличие в том, что оплодотворение яйцеклетки производится с помощью микроинъекции иглы. Метод используется в основном в случаях мужского бесплодия, то есть тогда, когда сперматозоиды не в состоянии естественным образом оплодотворить яйцеклетку.
Существует несколько методов подготовки эякулята (переслоение, центрифугирование, промывание), выбор которых зависит от многих факторов: наличие оборудования, первоначальное качество образца, квалификация эмбриолога (неправильная расшифровка результатов может привести к неудаче) и т.д.
В отличных клиниках специалисты используют комбинацию этих методик, что, соответственно, приводит к положительным результатам.

Суррогатное материнство

Криоконсервация спермы, ооцитов, эмбрионов

Донорство яйцеклеток

Методика является уникальным вариантом лечения бесплодия с высоким шансом забеременеть для женщин, которые не могут по каким-либо причинам стать мамами с собственными яйцеклетками. Это происходит из-за наследственной проблемы, хирургии, химиотерапии, ранней менопаузы, низкого овариального резерва, отсутствие достаточной функции яичников.
Яйцеклетки получают у молодых и здоровых женщин с хорошим овариальным резервом. Донор тщательно проходит медицинское обследование. Получившийся эмбрион от оплодотворения этих яйцеклеток со спермой, полученной от партнера, генетически принадлежит только мужчине.

Бесплатно или нет

Читайте также: